(57)【要約】【課題】安定した発電能力を有する風力発電装置を備えた警示灯。【解決手段】  警示灯ケース１０内に、風車ユニット２０と、発電蓄電ユニット３０と、マイクロコンピュータ制御ユニット４０と、点滅発光ユニット５０とを備えて構成する。警示灯ケース１０は、風車ユニット収容部でフレーム１０２１構造とする。風車ユニット２０は風力エネルギーを受け、発電蓄電ユニット３０に接続されている風車主軸２０３を回転させ、生成された電力は蓄電池３０３内に保存され、点滅発光ユニット５０の電力として使用される。マイクロコンピュータ制御ユニット４０は、一定以下の回転数で発電させずに風車を空転させて回転状態を保持し、一定以上の回転数で発電させる。また、過大な回転数に対して風車主軸２０３にブレーキを掛けて回転速度を抑制することにより安全な最高回転速度内に保つことができ、安定した発電が可能となる。【選択図】  図２
2006017064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
警示灯ケースと、風車ユニットと、発電蓄電ユニットと、マイクロコンピュータ制御ユニットと、点滅発光ユニットとを備える風力発電ＬＥＤ警示灯において、
前記警示灯ケースは、円柱形の組合されたケース体であり、警示灯ケース内にはそれぞれ異なる層にベース体、風車エリア、ランプエリア、蓋体が設けられており、前記ベース体は底層に位置しており、内部に後述の発電蓄電ユニットとマイクロコンピュータ制御ユニットを収容する空間が設けられており、一定の重量を有することによって警示灯を安定させており、前記ベース体の上層は後述の風車ユニットを収容する風車エリアであり、前記風車エリアの最も外周は小さな円柱で構成される柵によって囲われており、風によって舞い上げられた比較的大きな物体が前記風車エリアに進入するのを防いでおり、さらに前記風車エリアの上下各層には隔板が設けられており、隔板上には軸受けを嵌入する軸孔が設けられており、前記風車エリアの上層にはランプエリアが設けられており、点滅発光ユニットを収容することができ、さらに最も頂端には蓋体が設けられており、ランプエリアを覆い、
前記風車ユニットは、前述の警示灯ケース内の風車エリアに設置されており、両端部にそれぞれ軸受けが設けられている主軸と、少なくとも三組の、主軸から垂直に伸びる支え棒と、羽根が設けられており、前記羽根は垂直軸によって支持されており、即ち羽根の受風面と主軸の軸方向は平行であり、受風面の内面は凹型の碗状を呈しており、背面は凸型の円弧状を呈しており、さらにそれぞれの支え棒と羽根は主軸を中心とした３６０度内に等間隔に配置されており、羽根が受ける風力によって主軸を回転させ、
前記発電蓄電ユニットは、発電機、変圧器、蓄電池を備えており、前記発電機の軸の電極は直接上述の主軸の底端と接続されており、回転する主軸に駆動されて発電することができ、さらに前記電力を変圧器によって好適な直流電圧に変換した後、蓄電池内に蓄え、かつ前記ユニットは、警示灯ケース内のベース体内に設置されており、
前記マイクロコンピュータ制御ユニットは、警示灯ケース内のベース体内に設置されており、ロジック制御を行うユニットであり、常時主軸の回転速度を制御することができ、さらに前記回転速度に基づいて、発電モジュールおよび減速モジュールの開閉を決定し、前記発電モジュールは主軸の回転速度が最低速度に達していない時、上述の発電蓄電ユニット内の発電機の作動を禁止して主軸を空回転させ、主軸の回転速度が最低速度を超えた時、発電機を作動させ、前記減速モジュールは主軸の回転速度が安全速度の上限を超えた時、主軸に負荷を与え、主軸の回転速度が安全速度まで下がった時、主軸への負荷を解除し、
前記点滅発光ユニットは、警示灯ケース内のランプエリア内に設置されており、少なくとも一つの消費電力が極めて小さい点滅ＬＥＤ灯、ワイヤを備えており、前記点滅ＬＥＤ灯は上述の発電蓄電ユニットの蓄電池から電力を供給されている
ことを特徴とする風力発電方式のＬＥＤ警示灯。
【請求項２】
前記警示灯ケースの風車エリアとランプエリアの上下層の位置を上下入れ替えたことを特徴とする請求項１に記載の風力発電方式のＬＥＤ警示灯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は警示灯に係り、特に工事や交通標識用に好適な風力発電装置を有し、さらに風車の回転速度を自動調節できる知能型の風力発電方式のＬＥＤ警示灯に関わる。
【背景技術】
【０００２】
現在、警示灯は工事や交通標識の現場において頻繁に使用されているが、その電力供給は大部分が外部電源によるか乾電池による方式が採用されている。図１は公知構造の警示灯を示すものであるが、全体は円柱形を呈しており、最底部はベース１０‘であって、内部に電気回路板２０’と電池３０‘が設けられており、さらに隔板４０’が設けられてベースの頂部に螺設されており、隔板上には孔４１‘と嵌入溝４２’が設けられており、ワイヤを通すのとＬＥＤ灯セット５０‘を設置するのに使用されており、最後に透明カバー６０’によって蓋がされている。
【０００３】
上述の警示灯は、電池によって電力供給を行うことができ、外部電源のものと比べて警示灯を如何なる場所にも設置できるという利点を有するが、前記電池の電力には限界があり、長期に渡って使用することはできず、一定期間使用した後、電池を交換する必要があり、それは非常に面倒なことであり、さらに電池は環境汚染物質であり、電池を交換しながら続けて使用することは環境保護を重視する先進国家の前提と符合するものではなく、前記製品は国際競争力を有するものではない。
【０００４】
その他、現在、上述の警示灯のカバーの頂部に太陽電池を設置し、そこから電力供給を行うものがあるが、前記構造は光線が十分な場所に頼ったものであり、実際の天気の変動のために、現実には発電効果に優れず、さらに使用場所の光線が弱かったり、無光線であったりした場合、太陽電池によって電力供給を行うものは全く使い物にならない。
【特許文献１】特開平７−２５９０２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の発明者は、上述の問題を解決するために、新しい方法を考え、風力発電と低消費電力である点滅ＬＥＤを組合せて応用した、全く新しい構造を設計した。
【０００６】
本発明の目的は、環境保護的な意味を持つ発電装置を有する警示灯を提供することであり、風力発電装置によって風力を電力に変換し、消費電力の極めて低い点滅ＬＥＤ灯に使用するもので、発電機に接続された変圧器と蓄電池装置によって、余分に風力発電された電気は貯蔵されて風が無い時に使用され、マイクロコンピュータ制御ユニットによって主軸の回転速度を制御し、風の状況によって発電機を作動させるかどうかを制御し、風力が大きすぎる場合、適時に風車の主軸に対して負荷を掛け、好適な風車主軸の回転速度を維持し、警示灯が強風によって吹き飛ばされるのを防ぐものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、
請求項１の発明は、警示灯ケースと、風車ユニットと、発電蓄電ユニットと、マイクロコンピュータ制御ユニットと、点滅発光ユニットとを備える風力発電ＬＥＤ警示灯において、
前記警示灯ケースは、円柱形の組合されたケース体であり、警示灯ケース内にはそれぞれ異なる層にベース体、風車エリア、ランプエリア、蓋体が設けられており、前記ベース体は底層に位置しており、内部に後述の発電蓄電ユニットとマイクロコンピュータ制御ユニットを収容する空間が設けられており、一定の重量を有することによって警示灯を安定させており、前記ベース体の上層は後述の風車ユニットを収容する風車エリアであり、前記風車エリアの最も外周は小さな円柱で構成される柵によって囲われており、風によって舞い上げられた比較的大きな物体が前記風車エリアに進入するのを防いでおり、さらに前記風車エリアの上下各層には隔板が設けられており、隔板上には軸受けを嵌入する軸孔が設けられており、前記風車エリアの上層にはランプエリアが設けられており、点滅発光ユニットを収容することができ、さらに最も頂端には蓋体が設けられており、ランプエリアを覆うことができ、
前記風車ユニットは、前述の警示灯ケース内の風車エリアに設置されており、両端部にそれぞれ軸受けが設けられている主軸と、少なくとも三組の、主軸から垂直に伸びる支え棒と、羽根が設けられており、前記羽根は垂直の軸によって設置されており、即ち羽根の受風面と主軸の軸方向は平行であり、受風面の内面は凹型の碗状を呈しており、背面は凸型の円弧状を呈しており、さらにそれぞれの支え棒と羽根は主軸を中心とした３６０度内に平均的に分布されており、羽根が受ける風力によって、主軸を回転させ、
前記発電蓄電ユニットは、発電機、変圧器、蓄電池を備えており、前記発電機の軸の電極は直接上述の主軸の尾端上と接続されており、回転する主軸によって発電することができ、さらに前記電力を変圧器によって好適な直流電圧に変換した後、蓄電池内に保存され、前記ユニットは警示灯ケース内のベース体内に設置されており、
前記マイクロコンピュータ制御ユニットは、警示灯ケース内のベース体内に設置されており、ロジック制御を行うユニットであり、常時主軸の回転速度を制御することができ、さらに前記回転速度に基づいて、発電モジュールおよび減速モジュールの開閉を決定し、前記発電モジュールは主軸の回転速度が最低速度に達していない時、上述の発電蓄電ユニット内の発電機の作動を禁止し、主軸を空回転させ、主軸の回転速度が最低速度を超えた時、発電機を作動させ、前記減速モジュールは主軸の回転速度が安全速度の上限を超えた時、主軸に負荷を与え、主軸の回転速度が安全速度まで下がった時、主軸への負荷を解除し、
前記点滅発光ユニットは、警示灯ケース内のランプエリア内に設置されており、少なくとも一つの消費電力が極めて小さい点滅ＬＥＤ灯、ワイヤを備えており、前記点滅ＬＥＤ灯は上述の発電蓄電ユニットの蓄電池から電力を供給されている
ことを特徴とする風力発電方式のＬＥＤ警示灯である。
【０００８】
請求項２の発明は、前記警示灯ケースの風車エリアとランプエリアの上下層の位置をお互いに入れ替えることができることを特徴とする請求項１に記載の風力発電方式のＬＥＤ警示灯である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、風力発電によって低消費電力の点滅ＬＥＤ灯へ電力を供給するものであり、さらに適時に余った電力を蓄電池内に貯蔵することができ、長期に渡って、乾電池式のように環境汚染の原因になる乾電池を交換する必要がなく、十分に環境保護性と省エネ性を有しており、さらに本発明は風車主軸の回転速度を調節する知能を有しており、弱風時は発電を行わずに空回転させ、風車主軸の動作を保持し、素早く発電回転速度に到達させることができるようになっており、強風時は風車主軸に負荷を掛け、最大回転速度を固定し、そうすることによって強風によって警示灯が吹き飛ばされるという心配はなく、確実に長期的に設置でき、使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の好適な実施例を下記に詳細に示す。
【００１１】
図２、３に示すように、本発明は、円柱形の組合された警示灯ケース１０と、風車エリア１０２に設置されている風車ユニット２０と、ベース体１０１内に設置されている発電蓄電ユニット３０と、ベース体１０１内に設置されているマイクロコンピュータ制御ユニット４０と、ランプエリア１０３内に設置されている点滅発光ユニット５０とを備えており、
前記円柱形の組合された警示灯ケース１０は、警示灯ケース１０内のそれぞれ異なる層にベース体１０１、風車エリア１０２、ランプエリア１０３、蓋体１０４が設けられている。前記ベース体１０１は、底部に位置しており、内部に後述の発電蓄電ユニット３０とマイクロコンピュータ制御ユニット４０を収容する空間が設けられており、一定の重量を有することによって警示灯を安定させており、前記ベース体１０１の上層は後述の風車ユニット２０を収容する風車エリア１０２であり、前記エリアの最も外周は細い円柱が設けられている柵１０２１によって囲われており、風によって舞い上げられた比較的大きな物体が前記風車エリア１０２に進入するのを防いでおり、さらに前記風車エリア１０２の上下各層には隔板１０２２、１０２３、が設けられており、隔板１０２２、１０２３上には軸受け２０１、２０２を嵌入する軸孔が設けられており、前記風車エリア１０２の上層にはランプエリア１０３が設けられており、点滅発光ユニット５０を収容することができ、さらに最も頂端には蓋体１０４が設けられており、ランプエリア１０３を覆い保護することができる。
【００１２】
風車エリア１０２に設置されている前記風車ユニット２０は、両端部にそれぞれ軸受け２０１、２０２が設けられている主軸２０３と、主軸２０３に垂直に伸びている少なくとも三組の支え棒２０４と羽根２０５が設けられており、前記羽根２０５は垂直の軸によって支持固定されており、即ち羽根２０５の受風面２０５１と主軸２０３の軸方向は平行であり、受風面２０５１の内面は凹型の碗状を呈しており、背面２０５２は凸型の円弧状を呈しており、さらにそれぞれの支え棒２０４と羽根２０５は主軸２０３を中心とした３６０度内に等間隔で配置されており、即ち三組の場合、それぞれが１２０度を呈し、四組の場合それぞれが９０度を呈し、羽根２０５の受風面２０５１が受ける風力によって、主軸を回転させる。
【００１３】
ベース体１０１内に設置されている前記発電蓄電ユニット３０は、発電機３０１、変圧器３０２、蓄電池３０３を備えており、前記発電機３０１軸の電極は直接上述の風車ユニット２０主軸２０３の底端上と接続されており、回転する主軸２０３によって発電することができ、さらに前記電力を変圧器３０２によって好適な直流電圧に変換した後、蓄電池３０３内に蓄える。
【００１４】
ベース体１０１内に設置されている前記マイクロコンピュータ制御ユニット４０は、図４に示すようなロジック制御を行うユニットであり、一日中主軸２０３の回転速度を制御することができ、さらに前記回転速度に基づいて、発電モジュール４０１および減速モジュール４０２の開閉を決定し、前記発電モジュール４０１は主軸２０３の回転速度が最低速度に達していない時、上述の発電蓄電ユニット３０内の発電機３０１の作動を禁止し、主軸２０３を空回転させ、主軸２０３の動作を保持させる。主軸２０３の回転速度が最低速度を超えた時、発電機３０１を作動させる。前記減速モジュール４０２は主軸２０３の回転速度が安全速度の上限を超えた時、主軸２０３に負荷を与え、主軸２０３の回転速度が安全速度まで下がった時、主軸２０３への負荷を解除する。
【００１５】
ランプエリア１０３内に設置されている前記点滅発光ユニット５０は、少なくとも一つの消費電力が極めて小さいＬＥＤ灯５０１、ワイヤ５０２を備えており、前記点滅ＬＥＤ灯５０１は上述の発電蓄電ユニット３０の蓄電池３０３から電力を供給されている。
【００１６】
上述の各構成部品を組合せた後、前記風車ユニット２０は風力によって主軸２０３を回転させ、マイクロコンピュータ制御ユニット４０の制御下で主軸２０３の回転速度が最低要求レベルに達した時、発電蓄電ユニット３０内の発電機３０１を作動させる。即ち、発電モジュールが起動される。当然主軸２０３の回転速度が最低要求レベルに達していない時は発電機の作動は停止される。その他、前記マイクロコンピュータ制御ユニット４０は平行して主軸２０３の回転速度が最高安全レベルに達した時、減速モジュール４０２が起動され、主軸２０３に一定の負荷を与えることによって主軸２０３の回転速度を最大限度内に維持し、警示灯の風車の羽根が強風で制御不能となり、警示灯が風に吹き倒されるのを防ぐ。
【００１７】
その他、図５、６、７、８、９に示すように、本発明の警示灯は安全標識上、指定方向外進行禁止の標識上、三角スタンド上、直立スタンド上、工事現場の囲い上などに使用することができる。
【００１８】
当然、上述の円柱形の組合された警示灯ケース１０内における、前記風車ユニット２０と点滅発光ユニット５０の上下層の位置を必要に応じて入れ替えることができ、即ち風車ユニット２０を最上層に、点滅発光ユニット５０をその下に設置することができる。
【００１９】
上述の内容から分かるように、本発明の風力発電方式のLED警示灯は産業性、新規性、進歩性を有しており、特許申請の要件に符合するものである。
【００２０】
上述の内容は本発明の一つの好適な実施例を示したものであり、本発明の実施範囲を限定するものではない。即ち本発明の特許申請範囲において行われた変化や修飾は全て本発明の特許範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】公知構造の警示灯を示す分解図である。
【図２】本発明の立体分解図である。
【図３】本発明の正面断面図である。
【図４】本発明のマイクロコンピュータユニットの動作を示すブロック図である。
【図５】本発明を安全島の標識上に応用した実施例aを示す図である。
【図６】本発明を指定方向外進行禁止の標識上に応用した実施例bを示す図である。
【図７】本発明を三角スタンド上に応用した実施例ｃを示す図である。
【図８】本発明を直立スタンド上に応用した実施例ｄを示す図である。
【図９】本発明を工事現場の囲い上に応用した実施例ｅを示す図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０’    ベース
２０’    電気回路板  
３０’    電池
４０’    隔版
４１’    孔
４２’    嵌入溝
５０’    ＬＥＤ灯セット
６０’    カバー  
１０      警示灯ケース
１０１    ベース体
１０２    風車エリア
１０２１  柵
１０２２  隔板
１０２３  隔板
１０３    ランプエリア
１０４    蓋体
２０      風車ユニット
２０１    軸受け
２０２    軸受け
２０３    主軸
２０４    支え棒
２０５    羽根
２０５１  受風面
２０５２  背面
３０      発電蓄電ユニット
３０１    発電機
３０２    変圧器
３０３    蓄電池
４０      マイクロコンピュータ制御ユニット
４０１    発電モジュール
４０２    減速モジュール
５０      点滅発光ユニット
５０１    点滅ＬＥＤ灯
５０２    ワイヤ
【図１】
2006017064.tif 000003
【図２】
2006017064.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006017064.tif 000009
【図８】
2006017064.tif 000010
【図９】
2006017064.tif 000011